纳米块体论文-曹阔,冯运莉

纳米块体论文-曹阔,冯运莉

导读:本文包含了纳米块体论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:块体纳米晶材料,制备,热稳定性,变形机理

纳米块体论文文献综述

曹阔,冯运莉[1](2019)在《块体纳米晶金属材料的性能与变形机理研究进展》一文中研究指出简要介绍了块体纳米晶金属材料的制备技术及其特点,讨论了块体纳米晶金属材料的强度、硬度、塑性、热稳定性方面存在的问题以及解决方法。分析了在纳米晶金属材料中可能存在的各种变形机理,并探讨了纳米金属材料的发展趋势。(本文来源于《热加工工艺》期刊2019年18期)

林坤鹏[2](2019)在《高性能纳米石墨块体的制备及性能研究》一文中研究指出高性能石墨块体由于其具备特殊的高温力学性能、低的热膨胀系数以及良好的导电和导热性,使其在国防工业和特种材料领域扮演着不可或缺的角色。然而由于石墨其本身的层状结构,在外力作用下极易沿(002)晶面发生解离,使其制品的应用受到了很大限制。作者通过受到观察树干突节强化机制的启发,创造性地制备出一种晶格工程强化的高性能石墨块体,其主要方法就是将微量纳米金刚石粉体引入到天然石墨粉中,在烧结前期加压的过程中一小部分具有尖锐边缘的纳米金刚石颗粒被压入到石墨层内,在烧结后期纳米金刚石颗粒经相转变为纳米石墨洋葱,这些石墨洋葱如同膨胀螺栓一样把石墨片钉在一起,形成独特的“纳米疤痕”结构,赋予石墨块体杰出的力学性能。该增强机理类似于树干内部的凸起,使得石墨在(002)晶面上容易解离的现象被阻止。同时,石墨片之间的纳米金刚石颗粒的相转变可以显着降低石墨粉的烧结温度。作者主要探讨了复合粉体中纳米金刚石颗粒含量对石墨块体的显微结构和力学性能的影响;结果表明当复合粉体中纳米金刚石含量为20 wt%时,烧结后的石墨块体的抗弯强度与DS-4型商业石墨的抗弯强度相当。其体积密度和抗弯强度分别为1.93 g/cm3,92 MPa。值得一提的是,这种纳米疤痕结构显着增强了石墨的机械性能,并且预期这种晶格工程强化机制不但可以改变石墨材料的微观结构和性能,而且还适用于其他层状结构的材料。作者还通过在纳米金刚石颗粒中引入少量碳纳米管作为前驱体来制备高性能石墨块体。该方法相比传统工艺既降低了石墨的各向异性,又克服了由单一纳米金刚石粉体烧结后石墨块体内部残留较大的应力使得石墨制品容易开裂的问题。更为重要的是,少量碳纳米管的引入使得纳米金刚石颗粒沿碳纳米管近似有序排列,使得烧结后的石墨块体具备更高的机械性能。作者主要探讨了碳纳米管含量对烧结后石墨的显微结构和力学性能的影响。实验结果表明,当复合粉体中碳纳米管的含量为5 wt%时,所制备的石墨块体具有较高的体积密度和力学性能;其体积密度,显微硬度,杨氏模量和弯曲强度分别达到1.78g/cm3,GPa,2.7 GPa和173.7 MPa。其抗弯强度约为DS-4型商业石墨的2倍。(本文来源于《海南大学》期刊2019-05-01)

蔡林杰[3](2019)在《碳纳米管块体复合材料制备及电子发射特性研究》一文中研究指出碳纳米管(Carbon nanotubes,CNTs)是最有前景的场发射阴极材料之一。但CNTs薄膜阴极在劣真空、高电场等恶劣工况下,CNTs薄膜的抗损伤能力、可重复性及稳定性受到负面影响;以及薄膜在与器件的组装过程中易受到人为损伤,这都限制了碳纳米管阴极的实际应用。为此,本论文提出碳纳米管块体阴极的方案来解决这些问题,从碳纳米管块体阴极的制备与优化、阴极表面处理等方面开展了一系列工作,得出了一些有用的研究成果。系统研究了制备方法(球磨和超声搅拌)、烧结温度、CNTs含量对碳纳米管块体阴极场发射性能的影响,并在此基础上研究了阴极性能优化工艺。研究表明:1)在干法球磨下,700℃烧结、CNTs为10%时阴极的场发射性能最佳;2)在湿法球磨下,800℃烧结、CNTs含量为15%时阴极的场发射性能最佳;3)CNTs的缺陷发射以及屏蔽效应共同影响阴极的场发射能力;4)羧基化的CNTs,以及硝酸腐蚀阴极表面,均能提升阴极的场发射性能;5)超声分散方法在800℃烧结、CNTs含量为10%时阴极的场发射性能与球磨制备的阴极的最佳性能相当。对比了碳纳米管块体阴极和薄膜阴极的场发射性能。碳纳米管薄膜阴极初次开启电场为0.23 V/μm、最大发射电流密度为5613.76μA/cm~2,但之后这些性能都开始急剧下降,第二次测试的最大发射电流密度与块体阴极的最大发射电流密度相当,至第七次时,开启电场增加到1.73 V/μm,最大发射电流密度降至38.52μA/cm~2,仅为块体阴极的十分之一左右。而碳纳米管块体阴极的开启电场和最大发射电流密度在多次连续测试中均保持高度的可重复性:开启电场(2.20±0.07V/μm)和最大发射电流密度(340±50μA/cm~2)。因此,从器件实际应用角度看,碳纳米管块体阴极的综合性能显着好于薄膜阴极。其原因可能在于块体阴极具有一定的自我恢复能力。(本文来源于《郑州航空工业管理学院》期刊2019-05-01)

Muneer,BAIG,Hany,R.AMMAR,Asiful,H.SEIKH,Jabair,A.MOHAMMED,Fahad,AL-MUFADI[4](2019)在《纳米晶Al-10Fe-5Cr块体合金的热稳定性(英文)》一文中研究指出研究具有纳米晶的Al~(-1)0wt.%Fe-5wt.%Cr块体合金的热稳定性。采用机械合金化(MA)方法对初始微晶粒混合粉末进行100 h的球磨,得到纳米晶粒合金粉末,然后用高频感应加热烧结法(HFIHS)烧结成块体材料。采用X射线衍射分析(XRD)、场发射扫描电镜(EFSEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)对合金粉末样品和块体样品的显微结构进行表征。对块体样品进行显微硬度和压缩试验,以评价其力学性能。为评价块体试样的热稳定性,分别在573、623、673和723 K下进行压缩试验,应变速率为1×10~(-1)和1×10~(-2) s~(-1)。与烧结态合金相比,退火后的试样其显微硬度值显着提高,在723 K退火后显微硬度值为2.65 GPa,而烧结态的为2.25 GPa。当应变速率为1×10~(-1)s~(-1)时,块体合金在300和723 K下的抗压强度分别为520和450 MPa。块体合金的显微结构稳定性归因于与铝形成的如Al_6Fe、Al_(13)Fe_4和Al_(13)Cr_2等含Fe和Cr相以及铝基体中含Cr和Fe的过饱和固溶体。(本文来源于《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》期刊2019年02期)

郭卉君[5](2018)在《块体纳米晶纯镁的微观组织的稳定性及力学性能研究》一文中研究指出块体纳米金属材料具有优良的特殊性能,如超高的强度和硬度以及良好的塑性和韧性等,但其制备技术复杂,通常需要在极端条件下才能实现,所以开发一种低成本、可量产的块体纳米金属材料制备技术一直以来都是人们关注的焦点。此外,由于镁的化学活性高,纳米化非常困难,与其他纳米金属材料相比,有关纳米镁基材料的制备、结构、性能以及它们之间相互关系等方面的研究报导更少。本论文为解决这一问题提供了一个有效可行的方法。在磁性材料的研究中发现,当金属材料粗粉体被氢化并产生反应后,材料的微观组织被大幅细化至纳米级,当材料经脱氢重组后,其晶粒仍保持在纳米级,这一过程被称为HDDR处理(hydrogenation–disproportionation–desorption–recombination process)。本论文采用优化的氢化脱氢技术对纯镁金属粉末进行处理,制备了晶粒尺寸小于20 nm的具有超热稳定性的纳米晶纯镁粉体材料,结合放电等离子体烧结以及热挤压技术,获得尺寸为φ10×320 mm的纳米晶纯镁棒材,并在此基础上研究了纳米晶纯镁的宏观力学行为。通过OM、XRD、SEM、TEM以及拉伸、压缩等测试方式,分析了不同挤压温度、不同形变温度以及不同应变速率对纳米晶纯镁材料力学性能的影响,得到了拉伸屈服强度(TYS)为259 MPa,压缩屈服强度(CYS)为157 MPa的综合力学性能优异的纳米晶纯镁,约为相应的微米级粗晶样品性能的2倍(TYS为125 MPa,CYS为84 MPa)。与此同时,为了研究所获纳米晶材料的晶粒尺寸稳定性,在本论文中还对所获得的纳米晶粉体以及块体材料进行了高温长时间退火热处理以及球磨、等径角挤压等剧烈塑性变形处理,结果表明纳米晶纯镁材料在550℃高温下处理20 h,或者在60:1的球料比下球磨处理9 h,亦或是在400℃下等径角挤压八道次处理的条件下都具有极好的稳定性,对其纳米晶的晶界稳定性机理进行了初步分析,认为其晶界的稳定性主要是因为氢化脱氢是一个高温下的平衡反应过程,而在此过程中形成的纳米晶晶界比在大塑性变形等非平衡过程中形成的晶界内的原子有序性高,因而晶界稳定性也更高。(本文来源于《太原理工大学》期刊2018-06-01)

崔田路[6](2018)在《纳米晶Fe-50Cu块体合金腐蚀电化学性能研究》一文中研究指出纳米材料作为一种新型材料,拥有独特的物理化学性能,使其在诸多领域拥有巨大的发展前景。腐蚀作为影响材料的使用寿命的重要因素,是衡量材料性能优良的重要指标。有关纳米材料的物理和化学性能的研究已有报道,但是针对纳米材料腐蚀性能的研究却相对较少,且国内外研究多数以纳米涂层和薄膜作为研究对象,而对块体纳米晶合金腐蚀性能的研究却尤为少见。本文使用叁种不同的制备方法即粉末冶金法(PM)、机械合金化法(MA)和液相还原法(LPR),制备了粗晶和纳米晶Fe-50Cu合金粉末。经测量,机械合金化法制备出的合金粉末晶粒尺寸为9.4 nm,液相还原法制备出的合金粉末的晶粒尺寸为14.6 nm。通过真空热压的方法得到块体粗晶和纳米晶Fe-50Cu合金。热压后再次测量发现晶粒尺寸有所增长但仍处于纳米级。将叁种制备方法制备的Fe-50Cu合金在NaCl、H_2SO_4和酸性NaCl溶液中进行腐蚀,通过采用电化学工作站测试开路电位、极化曲线和交流阻抗谱等电化学参数,辅以软件进行计算,研究叁种制备方法制得的合金在不同介质中的腐蚀电化学行为。采用XRD、SEM等测量合金的显微组织,探究晶粒细化对腐蚀性能的影响。在不同浓度的NaCl和H_2SO_4溶液中,叁种制备工艺得到的Fe-50Cu合金的腐蚀电流密度均随着NaCl和H_2SO_4溶液浓度的增大而增大。交流阻抗谱均呈单容抗弧,叁种合金的传递电阻随NaCl和H_2SO_4溶液的浓度增大而减小,传递电阻的变化趋势和腐蚀电流密度相反。在相同浓度的NaCl溶液中,MA Fe-50Cu合金的腐蚀电流密度最大,电荷传递电阻最小,腐蚀速率最快。PM Fe-50Cu合金的腐蚀电流密度最小,传递电阻最大,腐蚀速度最慢。在H_2SO_4溶液中,LPR Fe-50Cu合金的腐蚀电流密度最大,腐蚀速率最快,PM Fe-50Cu合金的传递电阻最大,耐蚀性最好。采用Arrhenius计算活化能时发现,在NaCl溶液中MA Fe-50Cu合金的活化能最低,在H_2SO_4溶液中LPR Fe-50Cu合金的活化能最低,符合极化曲线的结论。在不同pH值的NaCl溶液中,叁种合金的腐蚀电流随pH值的增大而减小,交流阻抗谱随pH值的增大而增大。MA Fe-50Cu合金的腐蚀电流密度最大,PM Fe-50Cu合金的传递电阻最大。经过Arrhenius公式的计算,MA Fe-50Cu合金的活化能最小。(本文来源于《沈阳师范大学》期刊2018-05-01)

化迎新[7](2018)在《各向异性块体Sm-Co基纳米晶磁体的制备及磁性研究》一文中研究指出永磁体作为电能和机械能的重要媒介,在社会生活、商业生产各方面发挥着重大作用,而航空航天、军事工业和环境友好型科技等重要的高温工作领域,对永磁体的性能提出了严峻的要求。高温磁性能优异的Sm-Co基磁体与纳米晶材料的融合是新型高温磁体的重要开发方向。本论文着眼于250℃以上使用的SmCo_5、SmCo_7系高温永磁材料,进行了以下研究工作。采用快速高压热变形技术对高能球磨制备的SmCo_5非晶前驱物进行高压热变形,制备出了晶粒尺寸小(~13 nm)同时具有较强织构的各向异性纳米晶块体磁体。该磁体具有(00l)方向的晶体学织构(I_((002))/I_((111))=1.55),表现出很强的磁各向异性。在变形温度为620℃,变形量为81%时综合性能最高,最大磁能积为13.7 MGOe。采用真空电弧熔炼获得SmCo_x(x=6.37-7.44)成分的合金铸锭,然后将粗破碎的粉末进行高能球磨获得了非晶前驱物,结合快速高压热变形技术成功制备出了各向异性的高性能SmCo_7纳米晶块体磁体。当前驱物原子比在x=6.7-7.25范围内时,热变形磁体中能析出单一的TbCu_7型的SmCo_7相;在x=7.25时磁体的磁性能最为优异,最大磁能积为19 MGOe,其平均晶粒尺寸约为23.6 nm。采用同样工艺,在SmCo原子比为1:7.25的条件下,用稀土Pr元素部分取代Sm元素,制备出了各向异性的块体(Sm_xPr_(1-x))Co_7(0≤x≤1)纳米晶磁体。在x=0和0.6时的热变形磁体都表现出良好的磁性能,最大磁能积均达到19.3 MGOe,易难磁化方向的剩磁比值B_r~∥/B_r~⊥分别为1.73和1.55。本文中所制备的SmCo_5磁体具有很小的晶粒尺寸和较强的织构,填补了制备小晶粒尺寸各向异性SmCo_5纳米晶块体磁体的空白;制备出的各向异性块体SmCo_7基纳米晶磁体,其最大磁能积超越了目前已有记录的最大值,并且表现出良好的高温特性。(本文来源于《燕山大学》期刊2018-05-01)

冉佳佳[8](2018)在《高强度块体纳米石墨材料的制备与性能研究》一文中研究指出高强度石墨块体具有良好的机械性能和低孔隙率,能够加工成高性能产品,这对于核工业,航空航天技术和高科技领域至关重要,如用于加热元件,电极设备,核反应堆等。过去,通常将骨料(石墨或各种焦炭等)和粘结剂(沥青,树脂等)作为原料混合以制备石墨块体,但这个过程会导致较高的能耗和严重的污染。后来人们一直在寻找通过直接烧结石墨粉来生产石墨块体的方法,然而由于石墨的高稳定性导致烧结无法实现。随着高温核反应堆的发展,对先进的高强石墨的需求正在以前所未有的速度增长。因此,高强度石墨块体材料的研究与制备工作迫在眉睫。本研究旨在制备高密度高强度的块体纳米石墨,I并初步探索其力学性能及强化机理。首先,以不同粒径的纳米金刚石(ND)粉末作为制备石墨块体的前驱体,按一定比例进行混合,先制备出复合金刚石粉体,再在氩气的气氛下通过放电等离子体烧结(SPS)制备各向同性石墨块体材料,探究高密度块体纳米石墨的制备工艺及条件。使用X射线衍射,扫描电子显微镜,透射电子显微镜和拉曼光谱来表征该石墨的微观结构。结果显示,尺寸1OOnm,50nm,10nm的金刚石粉末按8:1:1比例混合均匀后,在80MPa压力下,以150℃/min的速率升温至1600℃,保温5min后所制备的石墨块体密度最大,高达1.89g/Cm3。该石墨的颗粒微观形貌为“洋葱”状小球。其次,结合制备出来的高密度各向同性块体纳米石墨,进一步探究其力学性能及强化机理。利用抗弯、抗压、纳米压痕和划痕测试来表征该石墨的机械性能。结果表明,由于其独特的内在结构,所制备的石墨块体具有超高的弯曲强度、抗压强度、杨氏模量和显微硬度,分别为160MPa,350MPa,33GPa和2.5GPa。纳米石墨洋葱是以C60为核的准球形碳纳米粒子,通过理论计算研究了约有70层球壳的纳米石墨洋葱模型的应力-应变状态,用静水压法对其进行加载,最终正确地表示出纳米石墨洋葱的受力分布情况。这种石墨块体材料由于其独特的结构和优异的性能,预计能在传统石墨无法承受的强应力苛刻环境中起关键作用。(本文来源于《海南大学》期刊2018-05-01)

皮锦红,王章忠,贺显聪,白允强[9](2018)在《铜基块体非晶合金硬度及弹性模量纳米压痕研究(英文)》一文中研究指出分别采用加载速率控制、载荷控制和循环加载3种不同的纳米压痕模式研究了2种铜基大块金属玻璃Cu__(59)Zr_(36)Ti_5和Cu_(61)Zr_(34)Ti_5的硬度和弹性模量。当加载速率不超过5 mN/s时,试样的杨氏模量随加载速率而变化。Cu__(59)Zr_(36)Ti_5和Cu_(61)Zr_(34)Ti_5的弹性模量均随峰值载荷和加载速率的增加而降低。但峰值载荷和加载速率对硬度影响不大。循环加载使Cu__(59)Zr_(36)Ti_5产生轻微加工硬化,而Cu_(61)Zr_(34)Ti_5则不显示这样的结果。而且,Cu_(61)Zr_(34)Ti_5的硬度和模量都明显高于Cu__(59)Zr_(36)Ti_5。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2018年02期)

蔡晋,刘辉,王征,朱继宏[10](2017)在《Cu_(60)Zr_(30)Ti_(10)块体金属玻璃的纳米化及性能研究》一文中研究指出本文研究了铜基块体金属玻璃的力学性能,并且对于热松弛的程度和不同的晶体体积分数进行了分析。对样品以恒定加热速率的差示扫描量热法、宏观压缩和断口性能进行测试。样品在加热到781 K,随着退火过程时间的增加导致了第一个峰值转移到较低的温度处,且峰的焓值降低。膨胀测量显示了结晶的两个阶段,且第一阶段的体积效应约为2.4%。宏观压缩测试表明,断裂强度和杨氏模量随着热处理(退火)时间的增加而提高。然而,当长时间退火处理时,材料会发生一定的脆化。退火后的非晶样品中发现了晶粒尺寸为1~5 nm的纳米晶。(本文来源于《第十一届中国钢铁年会论文集——S12.非晶合金》期刊2017-11-21)

纳米块体论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

高性能石墨块体由于其具备特殊的高温力学性能、低的热膨胀系数以及良好的导电和导热性,使其在国防工业和特种材料领域扮演着不可或缺的角色。然而由于石墨其本身的层状结构,在外力作用下极易沿(002)晶面发生解离,使其制品的应用受到了很大限制。作者通过受到观察树干突节强化机制的启发,创造性地制备出一种晶格工程强化的高性能石墨块体,其主要方法就是将微量纳米金刚石粉体引入到天然石墨粉中,在烧结前期加压的过程中一小部分具有尖锐边缘的纳米金刚石颗粒被压入到石墨层内,在烧结后期纳米金刚石颗粒经相转变为纳米石墨洋葱,这些石墨洋葱如同膨胀螺栓一样把石墨片钉在一起,形成独特的“纳米疤痕”结构,赋予石墨块体杰出的力学性能。该增强机理类似于树干内部的凸起,使得石墨在(002)晶面上容易解离的现象被阻止。同时,石墨片之间的纳米金刚石颗粒的相转变可以显着降低石墨粉的烧结温度。作者主要探讨了复合粉体中纳米金刚石颗粒含量对石墨块体的显微结构和力学性能的影响;结果表明当复合粉体中纳米金刚石含量为20 wt%时,烧结后的石墨块体的抗弯强度与DS-4型商业石墨的抗弯强度相当。其体积密度和抗弯强度分别为1.93 g/cm3,92 MPa。值得一提的是,这种纳米疤痕结构显着增强了石墨的机械性能,并且预期这种晶格工程强化机制不但可以改变石墨材料的微观结构和性能,而且还适用于其他层状结构的材料。作者还通过在纳米金刚石颗粒中引入少量碳纳米管作为前驱体来制备高性能石墨块体。该方法相比传统工艺既降低了石墨的各向异性,又克服了由单一纳米金刚石粉体烧结后石墨块体内部残留较大的应力使得石墨制品容易开裂的问题。更为重要的是,少量碳纳米管的引入使得纳米金刚石颗粒沿碳纳米管近似有序排列,使得烧结后的石墨块体具备更高的机械性能。作者主要探讨了碳纳米管含量对烧结后石墨的显微结构和力学性能的影响。实验结果表明,当复合粉体中碳纳米管的含量为5 wt%时,所制备的石墨块体具有较高的体积密度和力学性能;其体积密度,显微硬度,杨氏模量和弯曲强度分别达到1.78g/cm3,GPa,2.7 GPa和173.7 MPa。其抗弯强度约为DS-4型商业石墨的2倍。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

纳米块体论文参考文献

[1].曹阔,冯运莉.块体纳米晶金属材料的性能与变形机理研究进展[J].热加工工艺.2019

[2].林坤鹏.高性能纳米石墨块体的制备及性能研究[D].海南大学.2019

[3].蔡林杰.碳纳米管块体复合材料制备及电子发射特性研究[D].郑州航空工业管理学院.2019

[4].Muneer,BAIG,Hany,R.AMMAR,Asiful,H.SEIKH,Jabair,A.MOHAMMED,Fahad,AL-MUFADI.纳米晶Al-10Fe-5Cr块体合金的热稳定性(英文)[J].TransactionsofNonferrousMetalsSocietyofChina.2019

[5].郭卉君.块体纳米晶纯镁的微观组织的稳定性及力学性能研究[D].太原理工大学.2018

[6].崔田路.纳米晶Fe-50Cu块体合金腐蚀电化学性能研究[D].沈阳师范大学.2018

[7].化迎新.各向异性块体Sm-Co基纳米晶磁体的制备及磁性研究[D].燕山大学.2018

[8].冉佳佳.高强度块体纳米石墨材料的制备与性能研究[D].海南大学.2018

[9].皮锦红,王章忠,贺显聪,白允强.铜基块体非晶合金硬度及弹性模量纳米压痕研究(英文)[J].稀有金属材料与工程.2018

[10].蔡晋,刘辉,王征,朱继宏.Cu_(60)Zr_(30)Ti_(10)块体金属玻璃的纳米化及性能研究[C].第十一届中国钢铁年会论文集——S12.非晶合金.2017

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